C语言 将两个无符号字符连接为一个uint16_t

Question

我正在尝试纠正一些东西，它将采用两个无符号字符并抓住一个的 4 个较低位并将其连接到其他 8 位的前面。

x = 01234567
y = 23458901
doBitWise = 890101234567

是我正在寻找的一个例子。

unsigned char x = someNumber; 
unsigned char y = someNumber;
uint16_t result = (x & (1 << 4) - 1) | (y);

但这给了我一个警告，说结果会比uint16_t更大？我错过了什么吗？

Answer 1

警告是因为表达式中发生了算术转换 uint16_t result = (x & (1 << 4) - 1) | (y); 。这里(1<<4)-1将具有 int 类型，而 x 的类型为 unsigned char ，根据转换规则，结果将是 int 类型，不适合您平台上的uint16_t。

参考，c11 std 6.3.1.8 关于常用算术转换：

否则，如果具有有符号整数类型的操作数的类型可以表示 具有无符号整数类型的操作数类型的所有值，然后 具有无符号整数类型的操作数将转换为 具有有符号整数类型的操作数。

要获得 4 个较低的位x，请使用 x & 0xF 。在应用移位操作之前，还要将其转换为uint16_t，

uint16_t result = (uint16_t)(((x & 0xF) << 8) | y);

这会将 x 的较低 4 位放在 y 之前。您使用的表达式将用 y 降低 x 的 4 位，它不会做您想要的。

Answer 2

这就是我想要做的，只需取 y 的最后 4 位并将其与所有 x 放在一起。

x = 01234567
y = 23458901
doBitWise = 890101234567

在这种情况下，您应该将 y 左移 8，并屏蔽前 4 位：

uint16_t result = (((unsigned short)y << 8) & 0xF00) | x; //result will be casted to uint16_t

注意：请注意运算符优先级。 + 在<<之前，因此需要括号

注意 2：为了防止 int 为 16 位时出现未定义的行为，并确保 y <<8 的结果至少具有 16 位，添加了显式转换为无符号短字符（因为 y 最初是无符号字符）。此外，x 的插入是使用按位 OR 运算符 |。

Answer 3

正如其他人所说，这里的问题是在做算术之前，窄整数类型被转换为 int ，一个有符号类型。但是解决方案应该简单得多，只需强制无符号算术：

uint16_t result = (x & (1U << 4) - 1U) | (y);

在这里，文字是unsigned的，所以是<<、&、-然后是|运算符的结果。这是因为这些运算符如果呈现int并且unsigned总是将int部分转换为unsigned。

对于从unsigned到uint16_t的最终转换，这总是由模算术很好地定义，没有一个理智的编译器应该抱怨这一点。